RT古代把化学称为什么?练丹术?

RT古代把化学称为什么?练丹术?
RT古代把化学称为什么?练丹术?

RT古代把化学称为什么?练丹术?
化学作为一门独立的学科形成于17世纪.从那以后,科学家才明确化学的任务在于揭示各种物质的组成、性质、结构及其变化的规律,并遵循这一方向开展科学实验,探索研究,提出各种观点,在争鸣中形成理论.

不过事实上,化学知识和化学假说,古之就有,它大致包括两部分：一是实用化学知识和原始的化学工艺技术；二是某些认识、思辨化学现象、化学变化、化学物质的观念或假说.而这两部分是长期处于分离状态的,第一次解决这种分离的尝试便是炼丹术.

一、《抱朴子内篇》与炼丹术
晋代葛洪所著的《抱朴子内篇》就是一本着重记载炼丹活动,追求长生不死的著作.在研究中我们发现不单是中国有炼丹术,外国也有.在西方国家,他们以炼制金银等贵重金属为主,故称为炼金术.它们都是建立在古代思想家所提出的关于物质组成和物质变化的基础之上的.例如中国的阴阳五行说、古希腊的四元素说等.

葛洪的《抱》篇也是建立在把老庄之学演变为炼丹的理论基础上的.他的思想实际上就是内神仙外儒术.只需对《抱》篇稍加阅读和理解,就不难发现,作者认为只要心诚并创造适当的条件,一切物质都可以改变.人们是可以炼得仙丹和黄金的.根据这一理论,葛洪在收集、研究众多的药物和物质、行医治病的同时,进行了大量的丹药实验.正是通过这些实验,他熟悉了许多无机物质的组成和一些比较简单的化学反应.接下来便是我们在研究中发现的一些典型例子.

例一、“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂.”通过查阅资料和理论推断,我们发现了其中的错误.丹砂即红色的HgS,它在空气中与O2反应,生成了Hg单质和SO2气体,这就是所说的丹砂烧之成水银.后一句则错了,事实上是Hg和O2加热反应生成HgO.由于HgO也是红色的,便有了“积便又还成丹砂”之说.可见作者对各种事物的认知很多就集中在外表上.但按照当时的化学发展技术,能有如此成就已属难能可贵.

例二、葛洪曾宣扬,“以曾青涂铁,铁赤色如铜”.曾青指含CuSO4的胆矾.曾青涂铁是CuSO4与Fe发生反应,故表面附了一层红色的铜,这也应验了葛洪关于“外变而内不变”的理论.

例三、葛洪对于铅的化学变化做了许多实验.例“铅性白而赤之以为丹”、“丹性白也,而白之以为铅”.葛洪发现铅可以变成铅白即碱式碳酸铅,铅白加热,又可以变成赤色的铅丹即四氧化三铅,铅丹还可以变成铅白,最后还原为铅.

例四、我们都知道碘能够升华,而葛洪早在1700多年前就进行了雌黄和雄黄的升华实验.《抱》篇中有记载“取雄黄、雌黄、烧下,其中铜铸以为器覆之. 百日之后此器皆生赤乳,长数分”.

其实,葛洪研究物质的变化就是两个目的,炼制金银和制造长生不老丹.这在我们现在看来是如此荒谬,可就是有许多人乐此不疲.古时人们认为黄金能够在自然界长存,如果人能够吸取其精华,那么人的寿命或许也能延长.抱着这种思想,许多人吞食金豆,结果可想而知,不但没能延年益寿,反而送了性命.晋哀帝就是因为沉迷于服金丹,在25岁就中毒而死.人们认为是因为服用不当,所以开始探寻各种服用方法.《抱》篇中就有“以豕负革肪及樗皮治之,或以荆酒磁石消之,或以雄黄、雌黄合耳之,可引之张之如皮”的记载.

在寻求长生不老、炼制金丹的道路上,许多人为此献出了生命,因为很多物质如汞化物,砷化物都是巨毒物品.

另外,我们还查 了其他有关炼丹的著作,如东汉魏伯阳的《钟易参同契》,狐刚子的《玄珠经》,还有《皇帝九鼎神丹经诀》.从这些著作中,我们研究发现了炼丹术中的一个共同点,就是炼丹家们炼制金丹的原料都是色彩比较鲜艳的金属,金属氧化物及一些盐,究其原因,我想是由于这些物质色泽鲜艳,更能引起炼丹家们的注意.

历史上,从东汉开始,我国与临近国家之间的交往日趋密切,炼丹术大概也是在那个时期外传.当然,外国的炼丹术也传入了中国,东晋时三藏大师取回的《大方广佛华严经》中有关于印度炼金术和长虫药的记载 “譬如有人服罗婆药,不瘦不老,延寿无穷,菩萨摩柯萨,亦复如是,服菩提心阿罗婆药,于无量劫在生死中”,说明印度炼丹可能在此期间传入中国.

由于炼制金丹的方法是炼丹家的秘密,所以不可能在丹书上记载得非常详细,在许多具体炼制方面,都含糊其辞,因此我们很难进行更深一层地研究.但是,我们研究的是中国古代化学, 当然不可能只针对炼丹术.炼丹术只能作为我们研究的重点.在后半段时间里,我们对中国古代在其它方面的化学成就做了研究.但是由于时间问题,研究只能浅尝辄止,希望大家能够谅解.

二、我国古代化学的成就举隅
1、火药 我们都知道,火药是中国的四大发民发明之一,也知道火药的主要成分是硝石,硫酸和木炭.但是,不要以为现在制造火药很简单,火药的发明可是经历了一条曲折的道路,火药是伴随着炼丹成长起来的,是古时的炼丹家在炼丹过程中偶然将这三种物质混合发生爆炸才发现的.之后,人们进行了许多实验,将三种物质按不同的比例混合,产生了不同的效果.例如用硝50%,硫酸26.5%,炭23.5%制成的是引火球,而用硝49.4%,硫酸74.8%,炭25.8%,配制成的是毒药烟球,而且硝、硫的制取也不是一种容易的事.硝石容易与芒硝等发生混淆.不过,在南北朝时期,陶弦景就提出了一种相当科学的鉴别方法“以火烧之,柴青烟起,云是真硝石也.”这就是我们现在所说的焰色反应.可也存在着不足之处,因为天然硝石中含有芒硝和盐分等杂质,会产生其他颜色的火焰.后来,人们经过多方寻找,发现用赤热的炭进行实验,效果可行.硫的研究和利用比硝石晚些,因为自然界缺少天然硫,即用硫铁矿与氧气加热,生成硫酸铁和硫升华.古代人民就是通过无数次的努力与实验,才发明了火药,推进了人类历史.

2、酒 一直以来,中国都习惯用谷物酿酒.谷物发酵成酒一般需要两个阶段,一是将淀粉转化成葡萄糖的糖化阶段,二是将葡萄糖转化成酒精的酒化阶段.古时西方国家都是采用先生谷芽来糖化谷物,然后再用酵母菌使糖发酵成酒.而我们聪明的祖先早在七千年前就直接采用酒曲来酿酒.酒曲是古人由谷物加工而成,内含丰富的微生物,在“说文解字”中就有相关解释.我国的酒历来为世人所称颂,像绍兴黄酒,杏化村的汾酒,竹叶青酒,贵州仁怀县的茅台酒,四川的泸州老窖,宜宾的五粮液等等都流传至今.

3、醋 提到了酒,就必须谈谈与之有密切关系的醋.因为酒坏了,就成为了醋.酒中的主要成分乙醇受微生物“酵母”的作用,被空气中的氧气氧化变为乙醇.醋在食用医药、炼丹术和染色工业上都占据了相当的位置.今天我们食用的一般是米醋,其实,醋的种类有很多,像麦醋,糠醋,曲醋,果醋等.当然,其重要性都比不上米醋.在“本草纲目”中记载了米醋的制法“三伏时用仓米一斗,淘净,蒸饭,摊冷,罨黄,晒簸,水淋净.用六月六日造成小麦大曲和匀.用水二斗,入瓮封酿三七日,成矣.“而且醋和酒还有个共同点,就是越陈久越好,如镇江香醋就名扬海内外.

4、食盐 原始社会人类以狩猎为生时,吃的主要是肉类,肉类中含有足够的食盐,所以那时人们对食盐的要求还不那么迫切. 然而到了以谷类蔬菜等农产品为主食时, 就迫切需要食盐了.. 我国古代人民开始制盐大约就是在那时候.劳动人民很早就知道了从海水中提取盐.汉末许慎的《说文》中就有“古宿沙初作,煮海为盐”的记载.据说西周时候还设有专门管理盐的职位“盐人”.至于制造食盐的方法,是简单的物理过程,在此不予讨论.但是值得指出的是,海水中的盐类不单只是NaCl,还含有较多的MgCl2、CaCl2,所以古时的食盐常带有苦味,当然我现在是尝不到了.

5、颜料 现今的颜料有天然的也有人造的,而现在所用的颜料多数是天然的.有的来自植物的提炼,更多的来画对各种有色矿物的加工.例如,我国在公元前1世纪就发明了用水银和硫黄合成朱红,用铅制成纯白色的铅粉.我们现在很容易解释是因为水银和硫黄反应生成红色HgS,铅和氧生成白色氧化铅.见到过古画的人都知道,古画上的铅白多成黑色,就是因为空气中微量的H2S长期与之接触,久而久之生成了黑色硫化铅的缘故.还有如今用的石青和石绿,就是用CuCO3矿制成,已有近千年历史.

6、陶瓷 中国早在新时器时代就发明了陶器.像仰韶文化中的陶器中含有赤铁矿或炭黑使陶器呈现出红色或黑色.当时的陶器烧成温度已高达1300~1400oC,估计可能已经出现了鼓风设备.每朝每代制陶技术都在发展,形成了许多闻名世界的陶器品种.例如唐三彩,它的闻名就在于它的釉色.唐三彩釉质的主要成分是硅酸铝,呈色剂则是各种不同的金属氧化物,如浅黄为铁和锑,绿为铜,蓝为铜或钴,紫为锰.类似的在清朝臧窑还有一发明,就是把氧化锑加入釉中,得到美丽的黄釉,并且只要将釉中的铁分调整一下,就可以得到橙至橙黄各色.

7、铜及其合金 我国在商朝就已经掌握了冶铜,冶锡的技术.虽然纯铜纯锡的质地软,但是只要将两者以适当比例熔成合金,就能成为质地坚韧的青铜.在商朝和周朝主要用孔雀石加木炭炼铜.到了秦朝,铜制品空前繁荣.在秦始皇的从葬墓中发现过三把宝剑,通体光亮,没有锈蚀.后研究发现是因为剑身用铬盐氧化过,侧面有一层极薄的氧化层,起保护作用.这种方法在国外只是在最近的二三十年才开始应用.古代的镜子也是用铜做的,聪明的古代人民在铜块表面用二氧化锡抛光,就可以照人了.不过,我国并不是最早发明青铜器的国家,据说在泰国东北部曾发现公元前3600年前的青铜器,比我国整整早了2500年.
白铜是铜和镍的合金,最早由中国发明.古代人民在炼铜过程中发现在紫赤色的铜中加入镍,合金就失去紫赤色而渐成白色.白铜被波斯人称为“中国石”,在唐宋时传到西亚和欧洲等地.到了19世纪20年代,英国和德国仿制白铜才告成功.
中国很早发明了铜的水炼法,并且在宋朝开始应用于生产.反应原理很简单,就是Fe +CuSO4 == FeSO4 + Cu 在沈括的《梦溪笔谈》中就有“烹胆矾则成铜”的记载.不过,到了明朝以后,水炼法就不再使用了.原因很简单,冶炼1摩尔铜需要消耗1摩尔铁.

三、对我国古代化学的几点认识
1、中国古代物质观 如果说古代劳动人民发明了各种物质的变化,那么知识分子们则建立了各种思想理论.像老子的“一元论”,认为万物是由一种原始东西所构成；庄子的“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,说明了物质可以无止尽地分割；《列子》的“物损于彼,盈于此；成于此者,亏于彼.随世随安,往来相接,间不可省.”则明确揭示了质量守衡定律.

2、我国古代化学与外国化学在化学发展史中互补
公元前12~13世纪,许多阿拉伯炼金术手稿传入欧洲,迅速推动了西方化学的发展.1661年,英国科学家波义耳运用微粒说解释化学现象；17世纪末,德国化学家贝歇尔和施塔尔提出燃素说.1789年,拉瓦锡的《化学纲要》问世,建立了近代化学元素概念；19世纪,道尔顿提出近代原子理论.所有这一切都没有在中国发生,一方面是由于地理关系,另一方面是由于中国政府的闭关锁国.结果是使中国在19世纪40年代为拥有先进武器技术的强国所打败.中国从屈辱中开始认识到西方科学技术的先进性,从失败中开始学习西方的科技.花了将近一个世纪,化学学科才在中国建立起来.

3、中国古代化学的不足
从以上的文字可以看出,我国的化学水平曾一度领先于世界,但是为什么近代的化学,大多是由国外传入的呢?这个问题引起了我们全组成员的思考.经过讨论研究,总结出了以下几点：
（1）、 在古代中国,工匠传统与学术传统分离,学者们关于物质的一些精辟论述没有引起工匠们的注意而付诸实验验证,工匠们的许多宝贵经验也往往不能得到学者们的重视,许多技术甚至一再失传.
（2）、 中国的炼丹设备大多不透明,不便于观察其中的反应变化；不注意气体的收集和研究；仅仅满足于用阴阳观念来解释复杂的物质变化；化学中的数量关系往往也没有受到应有的重视.
（3）、 中国历代都轻视科学技术,许多化学技术被视为“奇技淫巧”,不登大雅之堂.
因而也得不到统治者的重视和支持,无法进一步发展.